Cercetătorii de la Universitatea din Utah au descoperit un sistem de energie de rezervă în inimă
Inima este cel mai solicitat mușchi din organism, bătând constant, indiferent de rezervele de energie ale corpului.
Menținerea fluxului de energie către inimă este un proces complex, care poate fi afectat de boli cardiovasculare severe, cum ar fi insuficiența cardiacă. Anterior, cercetătorii au observat că mușchiul cardiac pare să facă un truc metabolic neobișnuit pentru a obține întotdeauna suficientă energie: folosind simultan două surse de energie pe bază de carbohidrați, glucoza și lactatul. Spre deosebire de majoritatea țesuturilor umane, unde utilizarea unei cantități mai mari de glucoză îngreunează utilizarea lactatului și invers, inima funcționează diferit.
Recent, cercetătorii au descoperit o diferență unică la nivel celular care ajută la menținerea mușchiului cardiac alimentat: capacitatea de a arde glucoză în citosol (corpul principal al celulei) în timp ce arde lactat în mitocondrii (centrala energetică a celulei). Această separare spațială permite ca ambele reacții generatoare de energie să aibă loc simultan, ajutând inima să rămână alimentată, indiferent de sursa de energie. Deși acest proces nu este esențial în viața de zi cu zi, el devine crucial pentru prevenirea insuficienței cardiace atunci când inima este supusă stresului.
Rezultatele studiului sunt publicate în revista Nature.
„Acesta pare a fi un sistem de rezervă critic pentru funcția inimii”, afirmă Gregory Ducker, doctor în biochimie la Universitatea din Utah Health și autor senior al unei lucrări care descrie rezultatele. „Într-o situație de urgență, ne-am baza cu adevărat pe acest mecanism.”
Cercetătorii au descoperit că separarea între metabolismul glucozei și cel al lactatului depinde de o moleculă numită MCT1, care transportă lactatul în interiorul mitocondriilor. Mutațiile genetice în MCT1 împiedică lactatul să intre în mitocondrii și afectează echilibrul energetic al inimii, ceea ce poate conduce la insuficiență cardiacă în condiții de stres. Aceste rezultate dezvăluie o nouă cerință pentru lactat în alimentarea inimii afectate și sugerează noi ținte terapeutice pentru a reenergiza inima în timpul insuficienței cardiace.
„Descoperirile noastre ajută la identificarea unor noi domenii în care am putea viza mușchiul cardiac pentru a beneficia și a se repara prin îmbunătățirea utilizării lactatului”, adaugă Ducker. „Acesta este obiectivul pe termen lung: să ajutăm mușchiul cardiac să se vindece.”
Descoperirea unei noi căi prin care mușchiul cardiac poate folosi lactatul pentru a genera energie deschide oportunități promițătoare pentru dezvoltarea de noi tratamente pentru afecțiuni cardiace grave, inclusiv insuficiența cardiacă și atacurile de cord.
„În loc să eliberăm pur și simplu lactatul în fluxul sanguin ca produs de deșeu, am putea îmbunătăți capacitatea inimii de a-l folosi ca o sursă valoroasă de energie”, afirmă Stavros Drakos, doctor în medicină la Universitatea din Utah Health și coautor senior al studiului. „Prin optimizarea acestui proces, am putea îmbunătăți funcția mușchiului cardiac la pacienții care suferă de insuficiență cardiacă sau atacuri de cord.”
Aceste rezultate sunt publicate în Nature sub titlul „Importul mitocondrial de lactat dependent de MCT1 susține metabolismul cardiac.”
